泰州长江大桥南锚碇沉井空气吸泥下沉施工技术

泰州长江公路大桥主桥采用主跨2×1 080 m的三塔两跨悬索桥,南锚碇基础采用特大型沉井基础,矩形平面尺寸为67.9 m×52.0 m,主要介绍该沉井空气吸泥下沉阶段的施工技术,包括空气吸泥下沉施工流程及关键技术,以及沉井下沉施工测量及监测。     

大型沉井基础初沉阶段受力特性及开裂控制

大型沉井基础在初沉阶段因平面面积巨大、高度低、整体刚度小、基底土体不均匀性等而导致受力安全问题十分突出.以长100.7 m、宽72.3 m的五峰山长江大桥北锚碇沉井基础为背景,运用仿真分析和现场试验,进行大型沉井初沉阶段的受力特性及开裂控制研究.结果 表明:大型沉井在初沉阶段因面积大、高度低而受弯明显;采用传统大锅底下...     

水上特大型钢沉井整节段拼装和接高施工技术

铜陵公铁两用长江大桥3#主墩特大型钢沉井在水深流急、航运繁忙的长江主河槽中施工,全桥施工工期紧,3#墩钢沉井平面尺寸大,制造精度控制要求高,沉井分节重量大,吊装难度大.采用工厂整节段制造,现场整节拼装接高的施工方案,快速地完成了沉井施工.本文介绍了钢沉井节段制造,装船运输,现场整节段起吊拼装和接高的施工技术,可为我国特大型桥梁深水基础施工提供经验借鉴.     

甬舟铁路金塘水道双悬索桥方案共锚碇深水基础研究

甬舟铁路金塘水道主航道桥研究两大跨共锚碇钢桁梁悬索桥方案,孔跨布置为(112+224+1050+238+42) m+(42+238+980+336+84) m。桥址位置台风频发、水深流急、浪大潮高、地质复杂、航道众多,为适应共锚碇基础荷载大,建设环境复杂等条件,从结构受力、经济性、可实施性、水流适应性等方面对大直径钻孔桩基础、复合基础和沉井基础进行方案比选。研究结果表明:复合基础结构紧凑、刚度大,施工周期较短、风险低,但其防冲刷性能、受力特性等需开展系列专题试验研究验证,沉井基础相对成熟且在结构受力、工程造价、施工工期等方面均优于钻孔桩基础方案;圆形沉井和矩形沉井工程造价及施工周期基本相当,考虑到圆形沉井方案对水流适应性好,冲刷深度小,经综合比较共锚碇基础推荐采用圆形沉井基础方案。     

泰州大桥南锚碇巨型沉井排水下沉施工技术

研究目的:随着国内经济发展及大型沉井基础的开发应用,泰州长江公路大桥南锚碇沉井基础长67.9 m,宽52 m,高41 m,在长江岸边的冲积沙土地质中下沉,选用排水下沉和不排水下沉相结合的两个施工方案,如何确保沉井结构和附近建筑物以及长江大堤的安全是关键;本文仅介绍沉井钢壳拼装,混凝土接高,深井降水和泵吸挖土的排水下沉施工方案,达到安全优质快速下沉的目的.研究结论:采用排水下沉,沉降系数大,深井降水效果好,泵吸挖土效率高、出泥量大,下沉速度再创新高;安全可控制,质量有保证,环境易达标;沉井接高浇筑质量和下沉偏差都得到了很好控制,达到规范标准;通过回灌水附近建筑物和长江大堤的沉降得到有效控制,确保了人民生命财产安全.采用深井降水和泵吸挖土的排水下沉方案,能达到安全快速施工大型沉井基础的目的,同时也掌握了大型沉井排水下沉的关键施工技术.     

超大平面沉井基础下沉施工全过程受力特性

研究目的:大型沉井基础具有整体性好、承载力强等优点,在桥梁基础中应用广泛。随着桥梁跨度的不断增加,沉井基础的面积也不断增大,给下沉施工中的沉井结构安全与施工控制带来越来越大的困难。本文针对连镇铁路五峰山长江大桥北锚碇超大平面面积沉井基础,对其下沉期间不同阶段施工工艺下沉井结构受力特性进行详细的计算与分析,从而为相应施工控制提供对策。研究结论:(1)随着沉井平面面积的增加,沉井结构在初期施工过程中受弯效应明显,变形量非常小;(2)传统的"大锅底"施工方法不再适合,而需要均匀开挖下沉及中部土体支撑;(3)沉井终沉前摩阻力增大会导致滞沉,空气幕及射水等措施能够有效助沉;(4)提出增加预应力钢束以增强抗裂性及异常工况抵御能力;(5)本研究结论可为类似超大平面沉井基础设计提供参考。     

大型陆上沉井首次下沉砂袋变形特性模型试验研究

以五峰山大桥北锚碇基础、瓯江北口大桥南锚碇基础等大型陆上沉井首次下沉为工程背景，开展砂袋变形特性模型试验，得到沉井荷载、划破砂袋以及拉槽砂袋部分去除工况下沉井隔墙模型（加载梁）的竖向位移和下部砂袋水平位移，分析砂袋支撑承载力和上部砂袋部分去除后下部砂袋的破坏模式。结果表明：沉井荷载施加后加载梁竖向位移和砂袋水平位移较小，未发生砂袋挤压破坏情况；划破砂袋后，砂袋中粗砂未被挤出，加载梁竖向位移与砂袋水平位移均无明显增加；上部局部砂袋去除后，下方砂袋水平向位移明显增加，若采用逐层划出砂袋使沉井过渡到土层支撑的方法，会导致砂袋支撑突然破坏。为了确保沉井平稳地由砂袋支撑转换为土层支撑，预先在沉井节点位置用素混凝土垫块进行置换，避免了大型沉井由砂袋支撑转换为土层支撑过程中沉井结构开裂。     

基于WBS-RBS的超大型沉井基础施工风险评估

面积庞大的沉井结构、复杂的地基土特性等因素导致大型桥梁沉井基础在施工过程中风险突出。依托五峰山长江特大桥北锚碇沉井基础开展施工风险评估研究:首先,基于工作与风险结构分解(Work Breakdown Structure-Risk Breakdown Structure,WBS-RBS)的方法对沉井基础施工全过程进行底层工序与风险源的二维分解,初步识别风险源,再引入专家调查意见对风险源增补调整;然后,基于专家调查法按类别完成风险发生概率和损失程度评估;最后评出风险等级。结果表明:沉井基础施工过程风险影响因素较多,识别出的风险源共97项,包括沉井开裂、翻砂涌水等8项重大风险源;对风险源提出了针对性控制对策,为沉井基础施工提供有效的风险控制依据。     

南京大胜关长江大桥主桥6号墩围堰下河及定位施工技术

南京大胜关长江大桥主桥6号墩采用壁厚2 m的双壁无底钢套箱围堰作为承台施工的挡水结构及钻孔桩施工平台。钢围堰高14.5 m的底节在工厂分块制造后江滩整体拼装成型,围堰底部设置U形钢浮箱作为气囊与围堰间的承载结构,气囊平行分布于浮箱底部的两侧,在后牵引力控制下依靠围堰自重分力缓慢滑移入水,围堰入水浮运至墩位后采用了“锚碇...     

荷麻溪特大桥承台、主墩大体积混凝土施工技术

荷麻溪特大桥1号、2号主墩承台外形尺寸为27m×17·4m×5m;墩身截面外形尺寸为15·0m×1·2m,墩高19·77m。承台施工中采取冷却管降温,混凝土采用低水化热水泥,掺入粉煤灰、缓凝剂、分层浇筑。墩身采用定型钢模翻模施工、使用长效脱模剂、泵送混凝土解决大体积混凝土裂缝控制的难题。     

大型沉井施工期局部冲刷模型试验及工程验证

泰州大桥中塔采用了目前我国最大规模的水中沉井基础,浮运沉井施工过程中,由于沉井、水流、泥沙三者的相互作用,将会产生浮运沉井施工期冲刷,进而影响沉井施工,准确地了解沉井下沉过程中的局部冲刷深度具有重要的工程意义和实用价值。通过河工模型试验分析大型水中深井下沉过程中的局部冲刷情况,并提出相应的计算公式。施工期间对河床的局部冲刷进行监测,监测数据表明模型试验的结果基本可靠,并根据实际局部冲刷数据,提出了有关的沉井施工建议。     

T形沉井基础施工关键技术

沉井基础施工技术在道路交通、房屋建筑施工中经常被采用。但异形沉井基础并不多见,不仅开挖复杂,而且技术难度大。结合国道107线郑州段改建工程泵站施工中应用沉井基础施工技术的成功实践,介绍沉井基础的施工方法、施工工艺和所遇问题的处理方法,为类似工程施工提供有益借鉴。     

超大型椭圆沉箱预制技术

随着国内码头建设向深海的深入,重力式码头的沉箱也随之越来越大,超大型沉箱的预制也成为必要;通过中国首个40万t级矿石码头沉箱的预制,计算并设计全新网片吊架、圆弧段可整体吊装芯模、超大方量底层混凝土浇筑强度及人员布局,顺利安全地完成了该项目的沉箱预制任务;同时将该预制工艺进行总结,对提高港口建设速度和市场竞争力起到了一定的推动作用。     

基于小波去噪大型钢沉井姿态监测研究

研究大型钢沉井在浮运、着床、吸泥下沉以及接高等施工过程中基于GNSS技术的实时三维姿态自动化监测方法,由于复杂施工环境下GNSS数据带有大量噪声,提出利用小波去噪方法减弱多路径效应等随机误差。结合GNSS技术,无线网络传输,C++编程语言和My SQL数据库系统,实现沉井三维姿态自动化监测。通过在建公铁两用桥沉井施工过程验证监测系统的稳定性、高效性、实时性和可靠性。根据实测数据分析着床前沉井姿态与潮水位的变化关系,分析GNSS数据精度及稳定性。     

码头天吊重力式沉箱基础施工技术

结合哈动力码头钢结构工程,分析了码头重力式沉箱基础施工的重难点,并采取有效技术措施,确保了海域基础安全施工,质量也得到良好控制,对今后类似工程施工有一定的借鉴意义。     

基于 ＦＬＡＣ软件的气压沉井刃脚反力计算

采用显式有限差分程序FLAC,模拟计算环形沉井基础切口处的刃脚反力。计算时,假定土体服从Mohr-Coulomb强度准则和关联流动法则。该方法的优点是可以避免对滑移面的任意性进行假设,方便利用不规则形状单元适应模拟各类复杂边界,并可把多种影响土体最终极限承载力的因素(如内聚力c、内摩擦角φ、重度r以及表面超载q等)综合考虑到一起,从而较为精确地计算沉井基础的刃脚反力。最后,把计算结果与已有结果及现场测试结果进行了比较。结果表明,用FLAC计算其结果比用BoltonLau、Kumar计算和用Vesic公式计算的结果都小,与Terzaghi公式计算的结果较为吻合,和现场实测结果最为接近。     

沉井基础竖向承载特性的离心模型试验研究

基于离心模型试验对饱和砂土地基中沉井基础在竖向荷载作用下的承载特性进行研究,初步掌握地基极限承载力随基础埋深和基础宽度变化的规律,并对试验结果进行对比分析,结果表明:(1)基础埋深不大于5 m时,荷载-沉降曲线为陡降型,有明显的拐点出现,可取拐点对应的荷载作为极限承载力;基础埋深不小于10 m时,荷载-沉降曲线为缓变型,未出现明显的拐点,建议取相对沉降量(基础的实测沉降量与基础宽度的比值)对应的荷载作为极限承载力。(2)在均质地基环境中,极限承载力随基础相对埋深的增加近似呈指数型曲线增长。(3)进一步推求沉井基础极限承载力随基础宽度和相对埋深变化的函数表达式,其成果可用于估算砂土地基中沉井基础的地基极限承载力。     

面波检测技术在海河隧道沉管基础处理中的应用

结合中央大道海河隧道沉管基础注浆试验,介绍了面波检测技术的原理及应用技术。沉管管段基础处理是直接影响建后沉管隧道的质量与安全的重要分项工程。在沉管基础处理施工过程中,面波检测技术能直接反映基础施工质量情况,在过程中指导施工,为类似工程提供参考。     

浮运沉井施工期在水流中的受力特性研究

对泰州长江公路大桥中塔沉井基础下沉过程中在水流中的受力特性开展了模型试验研究,并对相应规范所取的水流阻力系数进行探讨。研究表明:沉井结构在水中所受的横向力时均值很小,但最大值可以达到按公式计算的纵向力的75%,随着沉井下沉深度的增加,最大横向力的增长率高于最大纵向力的增长率。沉井在流速较小时,波动较剧烈。沉井所受纵向水流力的时均值和流速的平方成正比,时均纵向力与最大纵向力比值的增长率与流速增长率的平方根成正比。